一种普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及功能食品技术领域，具体涉及一种普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。


背景技术：

2.银杏是现存种子植物中最为古老的孑遗植物，被认为是“生命化石”。近几年来银杏在医药、食品保健、饮品的新兴原料和化妆品领域备受青睐。研究表明，银杏果里的蛋白组分食用价值表现较为显著，它是一种球蛋白，其氨基酸组成及比例合理，具有显著的食品开发利用价值。但是植物蛋白因其溶解度低、凝胶性差等不利因素，在食品工业中的应用受到了限制。


技术实现要素：

3.发明目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本发明旨在提供一种具有良好粘弹性和凝胶强度的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶，并且本发明还提供了该复合凝胶的制备方法。
4.技术方案：本发明所述的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的制备方法包括以下步骤：
5.(1)将银杏果分离蛋白粉末溶于去离子水中，静置得杏果分离蛋白溶液；
6.(2)将普鲁兰多糖溶于去离子水中，静置得普鲁兰多糖溶液；
7.(3)将杏果分离蛋白溶液和普鲁兰多糖溶液混合搅拌，得蛋白质-多糖混合溶液；
8.(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的ph，混合搅拌得复合溶液；
9.(5)复合溶液经热处理后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。
10.进一步地，步骤(1)中，所述水化蛋白质溶液的质量分数为180-240g/l。
11.进一步地，步骤(2)中，所述普鲁兰水化多糖溶液的质量分数为10-50g/l。
12.进一步地，步骤(1)和步骤(2)中，所述静置的温度为0-4℃，时间为12小时。
13.进一步地，步骤(3)中，所述水化蛋白质溶液和普鲁兰多糖溶液的体积比为1:1。
14.进一步地，步骤(4)中，所述蛋白质-多糖混合溶液的ph调节至5.0、6.0或7.0，优选的ph为7.0，所述复合溶液中银杏果分离蛋白的质量浓度为120g/l，普鲁兰多糖的质量浓度为5-25g/l，优选的，银杏果分离蛋白与普鲁兰多糖的质量比为120：25。
15.进一步地，步骤(5)中，所述热处理的条件为：80-95℃，20-40分钟。
16.进一步地，步骤(5)中，所得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的最优性能为：硬度为132.0g，弹性为0.95，黏聚性为0.76，胶黏性为99.9g，咀嚼性为95.1g，回复性为0.33。
17.发明原理：蛋白凝胶有高营养价值、优异的功能特性、可生物降解性等突出特性，在食品工业中有及其重要的地位。
18.普鲁兰多糖是一种可食用的聚合物，许多国家的食品安全法规已证明它可用于食
品中，对人体无害。普鲁兰由α-1，4糖苷键连接的麦芽三糖重复单位经α-1，6糖苷键聚合而成的直链状多糖，具有高度水溶性。在本发明中，在不同ph值条件下，银杏果蛋白的带电性及蛋白分子构象不同，而普鲁兰多糖可通过静电、氢键及空间位阻等效应与这些物化性不同的蛋白相互作用，形成具有特殊结构的多糖-蛋白复合物，改善蛋白分散性，促进形成连续性网络凝胶结构，增强凝胶各类功能性。
19.本发明阐述普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶及其制备方法，将所述的银杏果分离蛋白水化溶液和普鲁兰多糖水化溶液按比例混合，并调节ph值，加热制成复合凝胶。与单一的银杏果分离蛋白或普鲁兰凝胶相比，普鲁兰多糖银杏果分离蛋白复合凝胶在较低原料重量下复合可形成凝胶，提高了原料的利用率，节约了成本。
20.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
21.(1)本发明普鲁兰多糖、银杏果分离蛋白来源天然，提取过程无毒害试剂，两者复合制成的凝胶有较好的粘弹性、凝胶强度，可作为功能基质用于功能食品的开发；
22.(2)本发明所用的调节ph值的方法绿色安全，通过调节ph值的方法使得银杏果分离蛋白远离等电点，可以促进银杏果分离蛋白形成结构均匀、致密的复合凝胶；
23.(3)本发明的方法能够进一步了解银杏果分离蛋白复合凝胶，为食品工业应用银杏果分离蛋白、普鲁兰多糖以及改性蛋白凝胶提供了新思路。
附图说明
24.图1为本发明实施例1-实施例9和对比例1-对比例3中不同普鲁兰多糖溶液浓度和不同复合溶液ph下制得凝胶的粘度图；
25.图2为本发明实施例1-实施例9和对比例1-对比例3中不同普鲁兰多糖溶液浓度和不同复合溶液ph下制得凝胶的形貌图；
26.图3为本发明实施例1-实施例9和对比例1-对比例3中不同普鲁兰多糖溶液浓度和不同复合溶液ph下制得凝胶的质构分析图；
27.图4为本发明实施例1-实施例9和对比例1-对比例3中不同普鲁兰多糖溶液浓度和不同复合溶液ph下制得凝胶热重分析图；
28.图5为本发明实施例1-实施例9和对比例1-对比例3中不同普鲁兰多糖溶液浓度和不同复合溶液ph下制得凝胶的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
29.下面，结合具体实施例和附图进一步对本发明进行说明。
30.实施例1：本发明所述的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的制备方法包括以下步骤：
31.(1)将24g的银杏果分离蛋白粉末溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证银杏果分离蛋白溶液充分水化，得质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液；
32.(2)将5g的普鲁兰多糖溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证普鲁兰充分水化，得质量浓度为50g/l的普鲁兰多糖溶液；
33.(3)将质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液和质量浓度为50g/l的普鲁兰多
糖溶液按体积比为1:1混合，磁力搅拌2小时，得蛋白质-多糖混合溶液；
34.(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的ph至7.0，混合搅拌得复合溶液，复合溶液中银杏果分离蛋白的质量浓度为120g/l，普鲁兰多糖溶液的质量浓度为25g/l；
35.(5)复合溶液经90℃热处理30分钟后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。
36.实施例2：与实施例1的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为6.0。
37.实施例3：与实施例1的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为5.0。
38.实施例4：本发明所述的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的制备方法包括以下步骤：
39.(1)将24g的银杏果分离蛋白粉末溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证银杏果分离蛋白溶液充分水化，得质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液；
40.(2)将3g的普鲁兰多糖溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证普鲁兰充分水化，得质量浓度为30g/l的普鲁兰多糖溶液；
41.(3)将质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液和质量浓度为30g/l的普鲁兰多糖溶液按体积比为1:1混合，磁力搅拌2小时，得蛋白质-多糖混合溶液；
42.(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的ph至7.0，混合搅拌得复合溶液，复合溶液中银杏果分离蛋白的质量浓度为120g/l，普鲁兰多糖溶液的质量浓度为15g/l；
43.(5)复合溶液经90℃热处理30分钟后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。
44.实施例5：与实施例4的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为6.0。
45.实施例6：与实施例4的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为5.0。
46.实施例7：：本发明所述的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的制备方法包括以下步骤：
47.(1)将24g的银杏果分离蛋白粉末溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证银杏果分离蛋白溶液充分水化，得质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液；
48.(2)将1g的普鲁兰多糖溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4℃冰箱静置12小时，保证普鲁兰充分水化，得质量浓度为10g/l的普鲁兰多糖溶液；
49.(3)将质量浓度为240g/l的银杏果分离蛋白溶液和质量浓度为10g/l的普鲁兰多糖溶液按体积比为1:1混合，磁力搅拌2小时，得蛋白质-多糖混合溶液；
50.(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的ph至7.0，混合搅拌得复合溶液，复合溶液中银杏果分离蛋白的质量浓度为120g/l，普鲁兰多糖溶液的质量浓度为5g/l；
51.(5)复合溶液经90℃热处理30分钟后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。
52.实施例8：与实施例7的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为6.0。
53.实施例9：与实施例7的不同之处在于，步骤(4)中，所述ph为5.0。
54.对比例1：本发明所述的银杏果分离蛋白凝胶的制备方法包括以下步骤：
55.(1)将12g的银杏果分离蛋白粉末溶于100ml去离子水中，磁力搅拌2小时，放置于4
℃冰箱静置12小时，保证银杏果分离蛋白溶液充分水化，得质量浓度为120g/l的银杏果分离蛋白溶液；
56.(2)调节银杏果分离蛋白溶液的ph至7.0，混合搅拌后经90℃热处理30分钟后，再冷却，即得银杏果分离蛋白凝胶。
57.对比例2：与对比例1的不同之处在于，步骤(2)中，所述ph为6.0。
58.对比例3：与对比例1的不同之处在于，步骤(2)中，所述ph为5.0。
59.实施例：对实施例1-实施例9和对比例1-对比例3制得的凝胶进行性能测定，包括：
60.(1)凝胶的粘度测定：在室温下测定蛋白溶液表观黏度随剪切速率的变化。测定参数：40mm平行板，1.0mm间隙，剪切速率：0.1-100s-1
，上样量：1.0ml。
61.(2)凝胶表面形貌测定：取6ml不同质量浓度的普鲁兰多糖、不同ph值的蛋白溶液放入小烧杯内，90℃水浴中加热30分钟，取出置于冰水浴冷却至室温，置于4℃以下过夜(12小时)成凝胶后待用。从烧杯内小心取出，倒置于黑色背景绒布上，为凝胶竖立面拍照。
62.(3)凝胶的质构测定：采用质构仪两次下压的模式测定凝胶的质构特性。选用p/0.5圆柱型探头做质构特性实验。质构测试前，将凝胶从冰箱中取出并在室温下平衡2小时。探头测试前、测试中及测试后的速率分别设置为1.0、2.0和5.0mm/s；下压距离7.0mm，触发力5.0g。
63.(4)凝胶热重测定：凝胶的冻干之后用于热重分析，热重仪在流动的氮气下以10℃/分钟的速度从30℃升至700℃。
64.(5)凝胶微观结构测定：取适量新鲜的凝胶样品，均匀铺在导电胶的一面，并在样品表面喷金。用场发射扫描电子显微镜进行扫描，并观察样品的微观形态。
65.上述测定结果如图1-5所示。
66.如图1所示，本发明在三个ph条件下，样品的表观粘度随剪切速率的增大而减小，表现为剪切稀化流体。添加普鲁兰的银杏果分离蛋白溶胶相比不添加普鲁兰的对照，其粘度有显著的增加，粘度提升近三倍，三种ph条件下的复合溶胶均在其添加的普鲁兰浓度达25g/l时达到最大粘度。
67.如图2所示，在不同ph值和不同质量浓度的普鲁兰多糖的条件下，均能够形成完整的凝胶，能够站立，不坍塌，所形成的凝胶的颜色不存在显著性差异。但添加高浓度的普鲁兰多糖(25g/l)的复合凝胶样品表面的孔隙减少，在视觉上更加均匀，细腻。
68.如图3所示，实施例的凝胶硬度最高，即120g/l银杏果分离蛋白，25g/l普鲁兰多糖，ph 7.0时的凝胶强度最大，复合凝胶在普鲁兰多糖和ph调节的作用下，表现出较好的凝胶强度。在同一个ph的条件下，普鲁兰多糖的加入使银杏果分离蛋白凝胶的硬度提高了两倍，但普鲁兰多糖的加入对银杏果分离蛋白凝胶的弹性无显著影响。在两种下行压力下，加入普鲁兰多糖后，ph为6.0和ph为7.0时凝胶的黏聚性显著增加，黏聚性提高两倍，而ph为5.0时凝胶的黏聚性没有显著性变化。凝胶的咀嚼性和回复性也有相似的变化规律。
69.如图4所示，由质量保留率曲线图可知第一阶段失重发生在100℃左右，在150-350℃之间观察到的第二阶段的失重。值得注意的是，在三个ph下，普鲁兰的加入都降低了银杏果分离蛋白的热分解温度。此外，由质量保留变化率曲线可知，样品在ph 5.0时失重速率最高，而在ph 7.0时失重速率最慢。
70.如图5所示，在添加低浓度的普鲁兰多糖(5g/l)，三个ph值条件下的凝胶样品均呈
现出一个不规则的空腔网络结构，孔径较大；在较高的普鲁兰多糖的浓度下(25g/l)，复合凝胶表面变得光滑，凝胶形成稳定且连续的三维网状结构。ph 5.0条件下的银杏果分离蛋白呈球形，结构分散；ph 7.0条件下的凝胶表面更加平滑、孔径分布均匀紧凑。

技术特征：
1.一种普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将银杏果分离蛋白粉末溶于去离子水中，静置得银杏果分离蛋白溶液；(2)将普鲁兰多糖溶于去离子水中，静置得普鲁兰多糖溶液；(3)将银杏果分离蛋白溶液和普鲁兰多糖溶液混合搅拌，得蛋白质-多糖混合溶液；(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的ph，混合搅拌得复合溶液；(5)复合溶液经热处理后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水化蛋白质溶液的质量分数为180-240g/l。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述普鲁兰水化多糖溶液的质量分数为10-50g/l。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述静置的温度为0-4℃，时间为12-24小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水化蛋白质溶液和普鲁兰多糖溶液的体积比为1:0.2-1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述复合溶液中，银杏果分离蛋白的质量浓度为100-140g/l，普鲁兰多糖的质量浓度为5-25g/l。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述复合溶液中，银杏果分离蛋白与普鲁兰多糖的质量比为120：25。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述蛋白质-多糖混合溶液的ph调节至5.0、6.0或7.0。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述热处理的条件为：80-95℃，20-40分钟。10.一种权利要求1所述的制备方法制得的普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。

技术总结
本发明公开了一种普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶及其制备方法，属于功能食品技术领域。上述制备方法包括以下步骤：(1)将银杏果分离蛋白粉末溶于去离子水中，得银杏果分离蛋白溶液；(2)将普鲁兰多糖溶于去离子水中，得普鲁兰水化多糖溶液；(3)将银杏果分离蛋白溶液和普鲁兰多糖溶液混合搅拌，得蛋白质-多糖混合溶液；(4)调节蛋白质-多糖混合溶液的pH，混合搅拌得复合溶液；(5)蛋白溶液经热处理后，再冷却，即得普鲁兰多糖和银杏果分离蛋白复合凝胶。本发明方法制备的银杏果分离蛋白复合凝胶具有良好的粘弹性、凝胶强度，扩宽了银杏果分离蛋白在食品领域的应用，有利于促进植物蛋白制品和银杏果分离蛋白加工行业的发展。白制品和银杏果分离蛋白加工行业的发展。白制品和银杏果分离蛋白加工行业的发展。


技术研发人员：王耀松 秦佳伟 刘元法 程巧 苏二正
受保护的技术使用者：白马未来食品研究院
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/18